Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Повітряний змій



План:


Введення

Франсиско Гойя. Запуск повітряного змія
Креслення повітряного змія з патенту США, 1900 рік
Сучасний повітряний змій незвичайної форми

Змій повітряний - прив'язний літальний апарат важчий за повітря. Підтримується в повітрі тиском вітру на поверхню, поставлену під деяким кутом до напрямку руху вітру і утримувану леером із землі.

Друга неділя жовтня - Всесвітній день повітряних зміїв (World Kite Day), в цей день любителі повітряних зміїв у всьому світі запускають своїх літаючих "вихованців".


1. Історія

Перші згадки про повітряні змії зустрічаються ще в II столітті до н.е., в Китаї (так званий змій-дракон).

Довгий час змії не знаходили практичного застосування. З другої половини XVIII ст. їх починають широко використовувати при проведенні наукових досліджень атмосфери. У 1749 р. А. Вільсон за допомогою повітряного змія виробляв вимір температури повітря на висоті. У 1752 р. Б. Франклін провів експеримент, в якому за допомогою змія виявив електричну природу блискавки і згодом завдяки отриманим результатам винайшов громовідвід. М.В.Ломоносов проводив аналогічні експерименти і незалежно від Франкліна прийшов до тих же результатів.

Проводилися досліди по дослідженню атмосферного електрики були надзвичайно небезпечними. 26 червня 1753 при запуску змія в грозу загинув колега Ломоносова, академік Г.В.Ріхман.

У XIX столітті змії також широко застосовувалися для метеорологічних спостережень.

На початку XX століття повітряні змії внесли свою лепту у створення радіо. А.С.Попов використовував змії для підйому антен на значну висоту.

Важливо відзначити використання повітряних зміїв при розробці перших літаків. Зокрема, А.Ф.Можайський, перш ніж почати будівництво свого літака, провів серію випробувань з повітряними зміями, які тягнула упряжка коней. На підставі результатів цих випробувань були вибрані розміри літака, які повинні були забезпечити йому достатню підйомну силу.

Практичні можливості повітряного змія привертали увагу військових. У 1848 р. К.І. Константинов розробив систему порятунку суден, що терплять лихо поблизу берега, за допомогою повітряних зміїв. Під час першої світової війни війська різних країн застосовували змії для підйому на висоту спостерігачів-коректувальників артилерійського вогню, розвідки ворожих позицій.


2. Класифікація

За формою і пристрою аеродинамічних поверхонь розрізняють:

  • одноплощинні - найпростіші конструкції. Мають невисоку підйомної силою і малої вітрової стійкістю. Таким зміям обов'язково потрібен хвіст - шнур з підвішеними до нього грузиком.
  • багатоплощинні - етажерочние, коробчаті і многоячеечние з окремих осередків у формі тетраедрів або паралелепіпедів. Коробчаті змії винайдені Л. Харгравом. Важливою їх особливістю є висока стійкість.
  • складові або групові, що складаються з групи повітряних зміїв (т. зв. змейковий поїзд), з'єднаних в одну гнучку систему. Змейковие поїзда застосовувалися у військовій справі, так як при пошкодженні однієї з ланок відбувалося лише зменшення підйомної сили та зменшення висоти підйому, що дозволяло безпечно посадити спостерігача або продовжувати розвідку.

3. Конструкція

Основні конструктивні елементи повітряного змія:

  • натягнута на жорсткий каркас або м'яка, без каркаса, підтримуюча (аеродинамічна) поверхня з матерії або паперу;
  • намотуваний на лебідку або котушку леєр (прядивна мотузка, сталевий трос, міцна нитка);
  • вуздечка для кріплення до повітряного змія леєри та органи стійкості (хвіст).

Поздовжня стійкість забезпечується хвостом або формою аеродинамічної поверхні, поперечна - кільовими площинами, що встановлюються паралельно прив'язному канату, або зігнути і симетричністю аеродинамічної поверхні. Стійкість польоту воздушки змія залежить також від положення центру тяжіння змія.


3.1. Плоский змій

Найпростіша у виготовленні конструкція, чим пояснюється її популярність. Складається з трьох скріплених між собою планок (дві по діагоналях змія і одна - по його верхній стороні), приклеєних до аркуша щільного паперу. Вуздечка такого змія складається з трьох ниток, дві з них прикріплюються до кінців верхньої планки, третя - до центру змія. Довжина верхньої частини вуздечки така, що її нитки точно укладаються по діагональним планок, довга третя нитки становить половину висоти змія. Для забезпечення стійкості слід злегка стягнути верхню планку ниткою, надавши їй форму дуги. Також плоскому змію обов'язково потрібен хвіст. Довжина його підбирається при запусках досвідченим шляхом - змій не повинен розгойдуватися з боку в бік при відсутності сильних поривів вітру. Зазвичай довжина хвоста для змія розмірами 40 на 60 см становить 2 - 2.5 метра. На хвіст слід привісити невеликий грузик.


3.2. Найпростіший коробчатий змій

Основою коробчатого змія є каркас з рейок: 4 поздовжніх лонжерона довжиною 710 мм і перетином 6x6 мм, 2 хрестовини. Хрестовина складається з пари рейок з довжинами 700 мм і 470 мм, перетином 6х6 мм. Лонжерони з'єднуються з хрестовинами на відстані 105 мм від кінця. Обтягується змій мікалентной папером або лавсановій плівкою. Обтягування робиться з двох смуг шириною 200 мм, і приклеюється до лонжеронів. Вуздечка коробчатого змія складається з трьох ниток, прикріплених до одного з ребер. Дві нитки довжиною 210 мм кріпляться до верхньої коробці (поблизу краю стрічки обшивки змія), третя, довжиною 430 - 450 мм (підбирається для отримання оптимального кута атаки змія) - до нижньої коробці. Також корисно рівнобіжні третьої нитки закріпити гумову нитку для амортизації різких поривів вітру cільного.


3.3. Парафойл

Повітряний змій парафойлной конструкції - це особливий клас повітряних зміїв, просторова форма яких підтримується за рахунок набігаючого потоку повітря, або простіше кажучи вітру. Даний тип повітряного змія не має жорстких частин конструкції - рейок, каркаса. Зазвичай змії даного типу виготовляються з повітронепроникної тканини із замкнутими внутрішніми просторами і повітрозабірником, зверненим у бік набегающго потоку. Повітря, проникаючи в вхідний отвір, створює усередині замкнутого простору змія надлишковий тиск і надуває повітряний змій подібно повітряної кулі. Однак конструкція змія така, що надуваючи, змій приймає певну аеродинамічну форму, яка здатна створити підйомну силу змія. Звідси випливають такі особливості повітряного змія парафойла: неможливість поломки при падінні - так як ламатися нема чому (хоча можливий розрив оболонки при особливо енергійних приземленнях), можливість компактної транспортування зміїв великих розмірів - змій фактично є шматком тканини, який просто складається в невеликий згорток. Існує багато різновидів зміїв - парафойлов: Одностропні, Двостропні керовані, Чотиристропні керовані. Двостропні в основному це пілотажні змії, або кайти площею до 3 кв.м. Чотиристропні - це змії досить більшої площі від 4 кв.м, використовувані в спорті в якості рушійної сили (кайтинг). Одностропні - це змії для розваг, різноманітних конструкцій і форм, можуть навіть зображати всілякі предмети і тварин.


4. Застосування

В кінці XIX - початку XX століть повітряних зміїв застосовували для метеорологічних досліджень верхніх шарів атмосфери, фотографування місцевості, в спортивних цілях і так далі. З розвитком повітроплавних і авіаційних літальних апаратів повітряні змії стали застосовувати виключно в розважальних і спортивних цілях.

В останні роки розвиток отримали так звані пілотажні змії - повітряні змії спеціальної форми, керовані за допомогою двох лееров. Пілотажний змій, на відміну від будь-якого іншого, здатний до вільного планування в повітрі, що і забезпечує його особливі властивості. Вони призначені для виконання комплексу пілотажних фігур різної складності. Також розвивається кайтинг - вид спорту, при якому спортсмен пересувається по місцевості з допомогою повітряного змія.

Застосування повітряного змія дозволяє використовувати недоступні традиційному вітрилу можливості:

  • Значно більші швидкості вітру на висоті.
  • Напрям вітру на висоті завжди не збігається з напрямком приземного.
  • Відсутність консольно навантажених елементів конструкції.

Німецька компанія SkySails застосувала змій в якості додаткового джерела енергії для вантажних суден, вперше випробувавши його у січні 2008 року на судні MS Beluga Skysails. Випробування на цьому 55 метровому кораблі показали, що при сприятливих умовах витрата палива знижується на 30%.

У всьому світі створюються Клуби та спільноти, які об'єднують любителів повітряних зміїв - як конструкторів, так і просто запускають (Кайтфлайерс). Одним з відомих є KONE - Клуб Повітряних Зміїв Нової Англії [1], що входить до складу Американської Асоціації Кайтінга [2]


5. Бібліографія

  • Пантюхін, С. П.. "Дитяча змейковая станція". - Державне видавництво оборонної промисловості, Москва, 1941.
  • Заворотів, В., Вікторчік, А.. "Повітряні змії". - "ЮТ для умілих рук" (додаток до журналу "Юний технік"), № 7, 1977.
  • Пантюхін, С. П.. "Повітряні змії". - М.: ДОСААФ, 1984. - 88 с., Мул.
  • Поворожити, Віктор. "Світлий місяць-змій кружляє" - " Східна колекція ", № 4, 2009, с. 129-134

Примітки

  1. KONE - клуб повітряних зміїв Нової Англії - www.kone.org
  2. Американська Асоціація Кайтінг - aka.kite.org /

Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати

Схожі роботи:
Рогатий Змій
Райдужний змій
Морський змій
Змій (міфологія)
Повітряний простір
Повітряний коридор
Повітряний чартер
Таран (повітряний)
Повітряний транспорт
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru